JP7131894B2 - 抽出物の製造方法、抽出物、水浄化剤、及び排水処理方法 - Google Patents

抽出物の製造方法、抽出物、水浄化剤、及び排水処理方法 Download PDF

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Description

本発明は、工業排水などの水の浄化に使用する、植物粉末の抽出物、該抽出物を含有する水浄化剤に関する。
近年、工場に於いて種々の製品を製造する過程において、無機イオンとして金属イオンやフッ素イオン等の環境負荷物質を含む廃液が大量に発生している。
一方、これらの無機イオンの排出に関する規制は徐々に厳しくなっている。この排出規制を遵守するために、無機イオンを含む排水から無機イオンを効果的に除去することができ、しかもできるだけ簡易に、低コストで実施できる無機イオンの除去方法が求められている。
従来、工場排水などから不純物イオンを除去する方法としては、凝集沈殿法、イオン交換法、活性炭などの吸着剤への吸着法、電気的吸着法、および磁気吸着法などが提案されている。
例えば、凝集沈殿法として、重金属イオンが溶解した排水に塩基を加え、排水を塩基性にして、重金属イオンの少なくとも一部を不溶化し、懸濁固形物を形成させる工程と、排水に無機凝集剤を加え、懸濁固形物を凝結沈降させる工程と、排水に高分子凝集剤を加え、懸濁固形物を巨大フロック化する工程と、モロヘイヤ、小松菜などの葉菜からなる陽イオン交換体が含有されている吸着層に排水を通水する吸着工程を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、モロヘイヤ、又はこの乾燥物、又はこの抽出物の少なくともいずれかを含有する凝集剤と、高分子凝集剤とを混合或いは併用して懸濁液中の微粒子を凝集分離する凝集方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、植物粉末と高分子凝集剤との混合物を含む造粒物からなる水浄化剤、及び該水浄化剤を使用した水浄化方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
しかし、従来、植物粉末が、排水の水浄化に使用できることは知られていたが、水浄化に何が起因しているか、その具体的な成分については明らかにされておらず、排水の水浄化に植物粉末を使用するうえで研究の余地があった。
特開２０１１－１９４３８５号公報 特開平１１－１１４３１３号公報 特開２０１６－７３８９８号公報
本発明は、水浄化に起因する植物粉末における有効成分を特定し、排水に対し、少量でも効率よく、かつ確実に優れた水浄化性能を発揮できる水浄化剤を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 植物粉末の水抽出物の分画成分１（以下、本発明では成分１ともいう）である抽出物であって、
前記分画成分１が、分画分子量１２，０００以上の分画成分であり、
前記分画成分１のエタノール未溶解成分が、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴ－ＩＲ）測定において、カルボン酸由来のピークを示し、かつガスクロマトグラフィー質量分析法（ＧＣ－ＭＳ）測定において、セルロース由来のピークを示し、
前記分画成分１のエタノール溶解成分が、ＦＴ－ＩＲ測定において、カルボン酸由来のピークを示し、かつＧＣ－ＭＳ測定において、植物性タンパク質由来のピークを示すことを特徴とする抽出物である。
＜２＞ 前記分画成分１のエタノール未溶解成分及びエタノール溶解成分が、ＦＴ－ＩＲ測定において、１７００（ｃｍ－１）付近と１６００（ｃｍ－１）付近にピークを示すものである、前記＜１＞に記載の抽出物である。
＜３＞ 前記分画成分１が、重量平均分子量（Ｍｗ）３０万以上の物質を５０％以上含有している、前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の抽出物である。
＜４＞ 前記植物粉末が、長朔黄麻の粉末である、前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の抽出物である。
＜５＞ 植物粉末の水抽出物の分画成分２（以下、本発明では成分２ともいう）である抽出物であって、
前記分画成分２が、分画分子量３，４００未満の分画成分であり、
前記分画成分２のエタノール未溶解成分が、ＦＴ－ＩＲ測定において、アミド基由来のピークを示し、
前記分画成分２のエタノール溶解成分が、ＦＴ－ＩＲ測定において、アミド基由来のピークを示すことを特徴とする抽出物である。
＜６＞ 前記分画成分２のエタノール未溶解成分及びエタノール溶解成分が、ＦＴ－ＩＲ測定において、１５９０（ｃｍ－１）～１６３０（ｃｍ－１）の間に主ピークを示すものである、前記＜５＞に記載の抽出物である。
＜７＞ 前記分画成分２のエタノール未溶解成分及びエタノール溶解成分が、ＧＣ－ＭＳ測定において、１，８－ジアザシクロテトラデカン－２，７－ジオンのピークを示すものである、前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載の抽出物である。
＜８＞ 前記分画成分２が、重量平均分子量（Ｍｗ）２００～２，５００の物質を９０％以上含有している、前記＜５＞から＜７＞のいずれかに記載の抽出物である。
＜９＞ 前記分画成分２が、水溶性のキトサン類である、前記＜５＞から＜８＞のいずれかに記載の抽出物である。
＜１０＞ 前記植物粉末が、長朔黄麻の粉末である、前記＜５＞から＜９＞のいずれかに記載の抽出物である。
＜１１＞ 前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の抽出物を含有することを特徴とする水浄化剤である。
＜１２＞ 前記＜１１＞に記載の水浄化剤に、さらに前記＜５＞から＜１０＞のいずれかに記載の抽出物を含有する水浄化剤である。
＜１３＞ 前記＜５＞から＜１０＞のいずれかに記載の抽出物を含有することを特徴とする水浄化剤である。
＜１４＞ 植物粉末を含有する水浄化剤であって、
前記植物粉末を水抽出した場合、分画分子量１２，０００以上の分画成分１からなる抽出成分を前記植物粉末に対して０．５質量％以上含有し、
前記分画成分１のエタノール未溶解成分が、ＦＴ－ＩＲ測定において、カルボン酸由来のピークを示し、かつＧＣ－ＭＳ測定において、セルロース由来のピークを示し、
前記分画成分１のエタノール溶解成分が、ＦＴ－ＩＲ測定において、カルボン酸由来のピークを示し、かつＧＣ－ＭＳ測定において、植物性タンパク質由来のピークを示すことを特徴とする水浄化剤である。
＜１５＞ 前記分画成分１のエタノール未溶解成分及びエタノール溶解成分が、ＦＴ－ＩＲ測定において、１７００（ｃｍ－１）付近と１６００（ｃｍ－１）付近にピークを示すものである、前記＜１４＞に記載の水浄化剤である。
＜１６＞ 前記分画成分１が、重量平均分子量（Ｍｗ）３０万以上の物質を５０％以上含有している、前記＜１４＞から＜１５＞のいずれかに記載の水浄化剤である。
＜１７＞ 前記植物粉末が、長朔黄麻の粉末である、前記＜１４＞から＜１６＞のいずれかに記載の水浄化剤である。
＜１８＞ 植物粉末を含有する水浄化剤であって、
前記植物粉末を水抽出した場合、分画分子量３，４００未満の分画成分２からなる抽出成分を前記植物粉末に対して０．０５質量％以上含有し、
前記分画成分２のエタノール未溶解成分が、ＦＴ－ＩＲ測定において、アミド基由来のピークを示し、
前記分画成分２のエタノール溶解成分が、ＦＴ－ＩＲ測定において、アミド基由来のピークを示すことを特徴とする水浄化剤である。
＜１９＞ 前記分画成分２のエタノール未溶解成分及びエタノール溶解成分が、ＦＴ－ＩＲ測定において、１５９０（ｃｍ－１）～１６３０（ｃｍ－１）の間に主ピークを示すものである、前記＜１８＞に記載の水浄化剤である。
＜２０＞ 前記分画成分２のエタノール未溶解成分及びエタノール溶解成分が、ＧＣ－ＭＳ測定において、１，８－ジアザシクロテトラデカン－２，７－ジオンのピークを示すものである、前記＜１８＞から＜１９＞のいずれかに記載の水浄化剤である。
＜２１＞ 前記分画成分２が、重量平均分子量（Ｍｗ）２００～２，５００の物質を９０％以上含有している、前記＜１８＞から＜２０＞のいずれかに記載の水浄化剤である。
＜２２＞ 前記分画成分２が、水溶性のキトサン類である、前記＜１８＞から＜２１＞のいずれかに記載の水浄化剤である。
＜２３＞ 前記植物粉末が、長朔黄麻の粉末である、前記＜１８＞から＜２２＞のいずれかに記載の水浄化剤である。
＜２４＞ 前記＜１８＞から＜２３＞のいずれかに記載の水浄化剤である、前記＜１４＞から＜１７＞のいずれかに記載の水浄化剤である。
＜２５＞ 高分子凝集剤を含有する、前記＜１１＞から＜２４＞のいずれかに記載の水浄化剤である。
＜２６＞ 前記高分子凝集剤がポリアクリルアミドである、前記＜２５＞に記載の水浄化剤である。
＜２７＞ 前記＜１１＞から＜２６＞のいずれかに記載の水浄化剤を、排水に供することにより、排水中の無機系不要物を除去することを特徴とする排水処理方法である。
＜２８＞ 前記排水が、ニッケル、フッ素、鉄、銅、亜鉛、クロム、ヒ素、カドミウム、錫、及び鉛の少なくともいずれかを有する無機系不要物を含有する排水である、前記＜２７＞に記載の排水処理方法である。
本発明によれば、排水に対し、少量でも効率よく、かつ確実に優れた水浄化性能を発揮できる水浄化剤を提供することができる。
図１は、植物粉末の水抽出物のうち、本発明の対象とする分画成分１（成分１ともいう）及び分画成分２（成分２ともいう）を説明するためのイメージ図である。 図２は、成分１及び成分２を抽出する方法を説明するためのイメージ図である。 図３は、成分１の水浄化効果の実験結果を示す図である。 図４は、成分２の顕微鏡ＩＲにより測定した結果である。 図５は、成分２の水浄化効果の実験結果を示す図である。 図６Ａは、成分１のエタノール未溶解成分（成分Ａ）をフーリエ変換赤外分光法（ＦＴ－ＩＲ）により測定した結果である。 図６Ｂは、成分１のエタノール溶解成分（成分Ｂ）をフーリエ変換赤外分光法（ＦＴ－ＩＲ）により測定した結果である。 図６Ｃは、成分２のエタノール未溶解成分（成分Ｇ）をフーリエ変換赤外分光法（ＦＴ－ＩＲ）により測定した結果である。 図６Ｄは、成分２のエタノール溶解成分（成分Ｈ）をフーリエ変換赤外分光法（ＦＴ－ＩＲ）により測定した結果である。 図７Ａは、成分１のエタノール未溶解成分（成分Ａ）をガスクロマトグラフィー質量分析法（ＧＣ－ＭＳ）により測定した結果である。 図７Ｂは、成分１のエタノール溶解成分（成分Ｂ）をガスクロマトグラフィー質量分析法（ＧＣ－ＭＳ）により測定した結果である。 図７Ｃは、成分２のエタノール未溶解成分（成分Ｇ）をガスクロマトグラフィー質量分析法（ＧＣ－ＭＳ）により測定した結果である。 図７Ｄは、成分２のエタノール溶解成分（成分Ｈ）をガスクロマトグラフィー質量分析法（ＧＣ－ＭＳ）により測定した結果である。 図８Ａは、成分１をゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）により測定した結果である。 図８Ｂは、成分２をゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）により測定した結果である。 図９は、本発明で使用し得る「中黄麻３号」の鑑定番号を示す図である。 図１０は、本発明で使用し得る「中紅麻」の鑑定番号を示す図である。
（植物粉末の抽出物）
本発明者らは、植物粉末の水浄化機能について、鋭意研究を重ねたところ、植物粉末において、水浄化に寄与する有効成分を見出した。
植物粉末の水抽出物のうち、図１で示す分画分子量１２，０００以上の分画成分１（本発明では、成分１ともいう）、及び分画分子量３，４００未満の分画成分２（本発明では成分２ともいう）のそれぞれの抽出成分に、優れた水浄化作用があることが確認できた。
ここで、植物としては、前記成分１及び成分２をそれぞれ有効量含有する植物であれば、特に制限はなく用いることができるが、好ましくは、長朔黄麻（チョウサクコウマ）、モロヘイヤなどを挙げることができる。
特に、長朔黄麻として、中国の長沙市産の長朔黄麻、又は中国農業科学院麻類研究所による鑑定番号が国鑑麻２０１３の「中黄麻４号」、鑑定番号が皖品▲鑑▼登字第１２０９００６の「中黄麻３号」、鑑定番号がＸＰＤ００５－２００５の「中黄麻１号」、若しくは鑑定番号が皖品▲鑑▼登字第１２０９００１の「中紅麻」などが好ましく使用できる。
中でも、前記「中黄麻４号」、前記「中黄麻３号」、及び前記「中紅麻」がより好ましく、前記「中黄麻４号」が特に好ましい。
尚、前記「中黄麻３号」の鑑定番号を図９に示す。前記「中紅麻」の鑑定番号を図１０に示す。
前記「中黄麻４号」は、以下の特性を有する。
農産物種類：黄麻
＜分画成分１からなる抽出物＞
＜＜分画成分１の抽出方法＞＞
分画成分１は、図２で示す方法に従って抽出することができる。具体的には、乾燥植物を粉砕後、酢酸エチルによって抽出後の残渣をさらに蒸留水によって抽出して、上澄みを得、その上澄から透析操作によって、分画分子量１２，０００以上の成分を分離することにより得る。
＜＜分画成分１の分析結果＞＞
＜＜＜成分Ａの分析結果＞＞
分画成分１のエタノール未溶解成分（図１中、成分Ａで示す）をフーリエ変換赤外分光法（ＦＴ－ＩＲ）により測定した。測定結果を図６Ａに示す。係るＦＴ－ＩＲ測定は、ＦＴＳ－７０００ｅ／ＵＭＡ６００、ＶＡＲＩＡＮ、顕微ダイヤモンドセルによって、測定した。尚、後述する成分Ｂ、成分Ｇ、成分ＨのＦＴ－ＩＲ測定も同様の条件で測定した。
図６Ａで示されるように、成分Ａは、ＦＴ－ＩＲ測定において、カルボン酸由来のピークを示す。つまり、１７００（ｃｍ－１）付近（ケトン伸縮）と１６００（ｃｍ－１）付近（アミド伸縮）にピークを示している。
また、前記成分Ａをガスクロマトグラフィー質量分析法（ＧＣ－ＭＳ）により測定した。測定結果を図７Ａに示す。係るＧＣ－ＭＳ測定は、ＪＭＳ－６００Ｈ、ＪＥＯＬ製によってIｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ：ＥＩ＋にて測定した。尚、後述する成分Ｂ、成分Ｇ、成分ＨのＧＣ－ＭＳ測定も同様の条件で測定した。
図７Ａで示されるように、成分Ａは、ＧＣ－ＭＳ測定において、セルロース由来のピークを示す。
なお、図７Ａにおけるピーク（Ａ１）～（Ａ２０）はそれぞれ以下のように帰属されると推定される。
（Ａ１）：ＣＯ２
（Ａ２）：アセトアルデヒド
（Ａ３）○：エタノール
（Ａ４）○：アセチルホルムアルデヒド
（Ａ５）○：ジアセチル
（Ａ６）○：酢酸
（Ａ７）○：アセトール
（Ａ８）△：トルエン
（Ａ９）○：アセチルオキシ酢酸
（Ａ１０）○：３－フルアルデヒド
（Ａ１１）○：ピルビン酸メチルエステル
（Ａ１２）○：フルフラール（２－フルアルデヒド）
（Ａ１３）○：下記化合物
Figure 0007131894000001
 （Ａ１４）○：下記化合物
Figure 0007131894000002
 （Ａ１５）○：下記化合物
Figure 0007131894000003
 （Ａ１６）△：フェノール
（Ａ１７）△：４－ピリジノール
（Ａ１８）△：クレゾール
（Ａ１９）△：インドール
（Ａ２０）：アセチルクエン酸トリブチル
上記符号に付された「○」は、セルロース由来のフラグメントのピークであることを表す。
上記符号に付された「△」は、グルテン（植物タンパク質）由来のフラグメントのピークであることを表す。
＜＜＜成分Ｂの分析結果＞＞
分画成分１のエタノール溶解成分（図１中、成分Ｂで示す）をＦＴ－ＩＲにより測定した。測定結果を図６Ｂに示す。
図６Ｂで示されるように、成分Ｂは、ＦＴ－ＩＲ測定において、カルボン酸由来のピークを示す。つまり、１７００（ｃｍ－１）付近（ケトン伸縮）と１６００（ｃｍ－１）付近（アミド伸縮）にピークを示している。
また、前記成分ＢをＧＣ－ＭＳにより測定した。測定結果を図７Ｂに示す。
図７Ｂで示されるように、成分Ｂは、ＧＣ－ＭＳ測定において、植物性タンパク質由来のピークを示す。
なお、図７Ｂにおけるピーク（Ｂ１）～（Ｂ１６）はそれぞれ以下のように帰属されると推定される。
（Ｂ１）：ＣＯ２
（Ｂ２）：アセトアルデヒド
（Ｂ３）○：ジアセチル
（Ｂ４）□：酢酸
（Ｂ５）○：下記化合物
Figure 0007131894000004
 （Ｂ６）□：無水酢酸
（Ｂ７）○：ピルビン酸メチルエステル
（Ｂ８）○：フルフラール（２－フルアルデヒド）
（Ｂ９）○：下記化合物
Figure 0007131894000005
 （Ｂ１０）○：下記化合物
Figure 0007131894000006
 （Ｂ１１）△：フェノール
（Ｂ１２）△：クレゾール
（Ｂ１３）○：下記化合物
Figure 0007131894000007
 （Ｂ１４）△：インドール
（Ｂ１５）：ハイドロキノン
（Ｂ１６）：オレイン酸アミド
上記符号に付された「○」は、セルロース由来のフラグメントのピークであることを表す。
上記符号に付された「□」は、酢酸セルロース由来のフラグメントのピークであることを表す。
上記符号に付された「△」は、グルテン（植物タンパク質）由来のフラグメントのピークであることを表す。
上記成分Ａ及び成分ＢのＦＴ－ＩＲ測定及びＧＣ－ＭＳ測定の結果より、成分１は、ウロン酸やガラクツロン酸類似構造のカルボン酸からなると考えられる。これにより、成分１は、無機イオンを吸着し、水浄化に優れた効果を発揮するものと思われる。
また、前記成分１をゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）により測定した。測定結果を図８Ａに示す。係るＧＰＣ測定は、ＧＰＣ ＳＹＳＴＥＭ２１、Ｓｈｏｄｅｘによって、ＴＳＫｇｅｌ ＧＭＰＷを用いて測定した。尚、後述する成分２のＧＰＣ測定も同様の条件で測定した。
図８Ａの結果から、成分１は、重量平均分子量（Ｍｗ）３０万以上の物質を５０（面積）％以上含有することがわかる。
＜＜分画成分１の水浄化作用＞＞
成分１の抽出物を使用して、水の浄化作用を実験した。図３に結果を示す。
図３中、（ｉ）は、成分１の抽出物を直接、Ｎｉを含有する水に添加した時のＮｉイオン濃度の変化を示す。一方、図３中、（ｉｉ）は、水浄化剤として、市販されている高分子凝集剤（ポリアクリルアミド：ＰＡＭ）を、Ｎｉを含有する水に添加した時のＮｉイオン濃度の変化を示す。
図３の結果から、成分１は、ＰＡＭに比べ、少ない量で、水質を向上（Ｎｉイオン濃度が低下）できることが確認できた。
＜分画成分２からなる抽出物＞
＜＜分画成分２の抽出方法＞＞
分画成分２は、図２で示す方法に従って抽出することができる。具体的には、上記透析操作によって得られた、分画分子量１２，０００未満の成分をさらに透析して得た分画分子量６，０００未満の成分をさらに透析して得た分画分子量３，４００未満の成分を分離することにより得る。
＜＜分画成分２の分析結果＞＞
＜＜＜成分Ｇの分析結果＞＞
分画成分２のエタノール未溶解成分（図１中、成分Ｇで示す）をＦＴ－ＩＲにより測定した。測定結果を図６Ｃに示す。
図６Ｃで示されるように、成分Ｇは、ＦＴ－ＩＲ測定において、アミド基由来のピークを示す。つまり、１５９０（ｃｍ－１）～１６３０（ｃｍ－１）の間に（アミド伸縮）主ピークを示している。
また、前記成分ＧをＧＣ－ＭＳにより測定した。測定結果を図７Ｃに示す。
図７Ｃで示されるように、成分Ｇは、ＧＣ－ＭＳ測定において、１，８－ジアザシクロテトラデカン－２，７－ジオンのピークを示す。
なお、図７Ｃにおけるピーク（Ｃ１）～（Ｃ１３）はそれぞれ以下のように帰属されると推定される。
（Ｃ１）：ＣＯ２
（Ｃ２）：アセトン
（Ｃ３）：アセトール
（Ｃ４）△：トルエン
（Ｃ５）×：ピロール
（Ｃ６）：シクロペンタノン
（Ｃ７）：下記化合物
Figure 0007131894000008
 （Ｃ８）△：クレゾール
（Ｃ９）×：２－ピロリジノン
（Ｃ１０）×：インドール
（Ｃ１１）：ハイドロキノン
（Ｃ１２）：アセチルクエン酸トリブチル
（Ｃ１３）×：１，８－ジアザシクロテトラデカン－２，７－ジオン
上記符号に付された「×」は、キチン・キトサン等の多糖類由来のフラグメントのピークであることを表す。
上記符号に付された「△」は、グルテン（植物タンパク質）由来のフラグメントのピークであることを表す。
＜＜＜成分Ｈの分析結果＞＞
分画成分２のエタノール溶解成分（図１中、成分Ｈで示す）をＦＴ－ＩＲにより測定した。測定結果を図６Ｄに示す。
図６Ｄで示されるように、成分Ｈは、ＦＴ－ＩＲ測定において、アミド基由来のピークを示す。つまり、１５９０（ｃｍ－１）～１６３０（ｃｍ－１）の間に（アミド伸縮）主ピークを示している。
また、前記成分ＨをＧＣ－ＭＳにより測定した。測定結果を図７Ｄに示す。
図７Ｄで示されるように、成分Ｈは、ＧＣ－ＭＳ測定において、１，８－ジアザシクロテトラデカン－２，７－ジオンのピークを示す。
なお、図７Ｃにおけるピーク（Ｄ１）～（Ｄ１７）はそれぞれ以下のように帰属されると推定される。
（Ｄ１）：ＣＯ２
（Ｄ２）：メチルエチルケトン
（Ｄ３）：酢酸
（Ｄ４）○：アセトール
（Ｄ５）△：トルエン
（Ｄ６）×：ピロール
（Ｄ７）：スチレン
（Ｄ８）×：２－メチルー１Ｈ－ピロール
（Ｄ９）×：下記化合物
Figure 0007131894000009
 （Ｄ１０）△：フェノール
（Ｄ１１）：ｐ－メトキシトルエン
（Ｄ１２）△：クレゾール
（Ｄ１３）：ｐ－エチルフェノール
（Ｄ１４）×：インドール
（Ｄ１５）：ハイドロキノン
（Ｄ１６）：アセチルクエン酸トリブチル
（Ｄ１７）×：１，８－ジアザシクロテトラデカン－２，７－ジオン
上記符号に付された「○」は、セルロース由来のフラグメントのピークであることを表す。
上記符号に付された「×」は、キチン・キトサン等の多糖類由来のフラグメントのピークであることを表す。
上記符号に付された「△」は、グルテン（植物タンパク質）由来のフラグメントのピークであることを表す。
前記成分２の抽出物とキトサンとを比較した顕微赤外分光法（顕微ＩＲ）の測定結果を図４に示す。
上記成分Ｇ及び成分ＨのＦＴ－ＩＲ測定及びＧＣ－ＭＳ測定の結果、並びに上記図４の結果より、成分２は、水溶性のキトサン類であると考えられる。通常、甲殻類等から抽出されるキトサン（キチン）類は、非水溶性であるが、無機イオンの吸着には水溶性キトサンが効果を及ぼすと考えられる。
尚、本発明において、水溶性とは、水に５０質量％以上溶けるものをいう。
また、前記成分２をＧＰＣにより測定した。測定結果を図８Ｂに示す。
図８Ｂの結果から、成分２は、重量平均分子量（Ｍｗ）２００～２，５００の物質を９０（面積）％以上含有することがわかる。
＜＜分画成分２の水浄化作用＞＞
成分２の抽出物を使用して、水の浄化作用を実験した。図５に結果を示す。
図５中、（ｉ）は、成分２の抽出物を直接、Ｎｉを含有する水に添加した時のＮｉイオン濃度の変化を示す。一方、図５中、（ｉｉ）は、凝結剤として、市販されているゼータエースを、（ｉｉｉ）は、キトサンを、Ｎｉを含有する水に添加した時のＮｉイオン濃度の変化を示す。
図５の結果から、ゼータエースは、添加するほどフロック成長が抑制され水質レベルが低下したのに対し、成分２は、添加量にかかわらず水質が向上（Ｎｉイオン濃度が低下）した。成分２には、ゼータエースが示す凝結効果だけでは説明のつかない、ゼータ電位とは異なるメカニズムにより水浄化効果が発揮されていると考えられる。
また、図５で示されているように、成分２は、キトサンを排水に添加した場合の結果と近似しており、この結果からも成分２は、キトサン類であると考えられる。
（水浄化剤）
本発明の水浄化剤は、植物粉末を含有する。
本発明の水浄化剤の第１の態様として、植物粉末が、上記（植物粉末の抽出物）である前記成分１及び／又は前記成分２を含有するものであるとよい。
少量の添加量でも、効率よく効果的に水浄化作用を示すことができるからである。
また、本発明の水浄化剤の第２の態様として、前記成分１及び／又は前記成分２の抽出成分を所定の有効量含む植物粉末を含有するものであるとよい。
＜第１の態様＞
本発明の水浄化剤は、上記製造方法により抽出された前記成分１及び／又は前記成分２を含有する。
特に、本発明の水浄化剤は、上記製造方法により抽出された前記成分１と前記成分２とを両方含有することが好ましい。図３及び図５で示されるように、前記成分１と前記成分２は、ともに水浄化機能を有するもののそのメカニズムには違いがあると推察されるため、両成分を含有させることにより、水浄化機能を複数のアプローチから発現させることができる。よって、前記成分１と前記成分２をともに含有する水浄化剤がより好ましい。
＜第２の態様＞
本発明の水浄化剤は、前記成分１及び／又は前記成分２の抽出成分を含む植物粉末を含有する。
ここで、前記成分１は、実施例で示すように、前記植物粉末に対して０．５質量％以上含有する。より好ましくは、０．７質量％、さらに好ましくは０．９質量％含有する。
また、前記成分２は、前記植物粉末に対して０．０５質量％以上含有する。より好ましくは、０．０７質量％含有する。
図２で示されるフローチャートに従い、葉・茎・根の全てを含有する長朔黄麻の乾燥物に対し、前記成分１及び前記成分２の抽出を行った。各抽出成分の収率は、１実験例の結果として、下記表１で示される結果が得られた。ここで、表１中の符号（１）～（５）は、図２中の符号（１）～（５）に対応している。つまり、植物粉末の原材料を１００質量部としたとき、成分１は０．９質量部抽出され、成分２は０．０７質量部抽出された（表１中の（２）及び（５）の結果参照）。
次に、葉のみ含有する長朔黄麻の乾燥物に対し、前記成分１及び前記成分２の抽出を行ったときの各抽出成分の収率の結果も以下に示す（下記表２）。
下記表１及び下記表２からわかるように、前記成分１及び前記成分２の収率は、原材料である植物粉末により変わってくる。そこで、植物の葉・茎・根の割合を変えることにより、前記成分１及び前記成分２の含有量がそれぞれ所望の範囲に入るように適宜調整するとよい。
Figure 0007131894000010
Figure 0007131894000011
＜その他の添加剤＞
前記水浄化剤には、前記植物の粉末以外にその他の添加剤として、例えば、高分子凝集剤、フィラー、増粘剤、着色剤、チキソ性付与剤等の添加物を含有させてもよい。
＜＜高分子凝集剤＞＞
前記高分子凝集剤としては、上記植物の粉末と同様と同様、排水中の前記無機系不要物を除去する効果を示すものであれば、特に制限はなく、例えば、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポリアクリルアミドの部分加水分解塩、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ＣＭＣナトリウム塩などを挙げることができる。これらの中でも、ポリアクリルアミドが好ましく使用できる。該ポリアクリルアミドとしては、例えば、市販されているＦｌｏｐａｎ ＡＮ ９５６、Ｆｌｏｐａｎ ＡＮ ９９５ＳＨ、ＦＡ ９２０ＳＨ、ＦＯ ４４９０、ＡＮ ９２３（株式会社エス・エヌ・エフ製）などを用いることができる。
高分子凝集剤等の他の添加剤も含有する前記水浄化剤において、前記成分１の占める割合は、水浄化剤全量に対し、０．５質量％以上であるとよい。
また、前記成分２の占める割合は、水浄化剤全量に対し、０．０５質量％以上であるとよい。
（排水処理方法）
本発明の排水処理方法は、上述した本発明の水浄化剤を排水に供することにより排水中の無機系不要物を除去するものである。
前記無機系不要物としては、例えば、ニッケル、フッ素、鉄、銅、亜鉛、クロム、ヒ素、カドミウム、及び鉛の少なくともいずれかを有する無機系不要物が挙げられる。
本発明の排水処理方法について具体的に説明する。
例えば、排水に塩基を加え、排水を塩基性にして、前記重金属イオンの少なくとも一部を不溶化し、懸濁固形物を形成させる不溶化工程の後に本発明の水浄化剤を添加することができる。
前記水浄化剤を排水に供することにより、無機系不要物を凝集沈降させ、沈降分離された沈殿物を取り除くことにより、排水は浄化される。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
植物として、長朔黄麻の中国農業科学院麻類研究所による鑑定番号２０１３、「中黄麻４号」を使用した。
中黄麻４号の葉・茎・根の全てを含有する植物（該植物において葉の占める割合を８質量％とした）の乾燥物（成分１を０．５６質量％含有）を用いた。
中黄麻４号は、乾燥して粉砕した後、２５０μｍ以下のものを使用するよう、ふるいによる分別を行なったものを使用した。
尚、本実施例で使用した中黄麻４号の乾燥物中に、成分１が０．５６質量％含有されていることは、以下の抽出操作を行うことにより、確認した。
つまり、中黄麻４号の乾燥物に対して酢酸エチルを加え１０質量％溶液とし、室温（２３℃）で８時間静置し、濾紙による濾過を行なった。残渣は酢酸エチルで洗浄した。その後、さらに蒸留水によって抽出して、上澄みを得、その上澄から透析操作によって、分画分子量１２，０００以上の成分を分離して成分１を得た。そこで、原料である中黄麻４号の乾燥物に対する成分１の割合を求めた。
ニッケルを含有する排水に対し、１次凝集剤として、ＦｅＣｌ３を２５０ｐｐｍ添加し、次に上記成分１を０．５６質量％含有する長朔黄麻の乾燥物を含有する水浄化剤を添加した。
初期のＮｉイオン濃度は、６０ｐｐｍであった。
下記表３に、本発明の水浄化剤を添加した時のニッケルイオン濃度の結果を示した。表３で示すように、ニッケルイオン濃度の低下が確認できた。ニッケルイオン濃度が８ｐｐｍ以下であれば、実用上問題ないと判断できる。
（実施例２）
実施例１において、中黄麻４号の乾燥物として、葉の占める割合を１０質量％とした乾燥物（成分１を０．７質量％含有）に変えた他は、実施例１と同様にして実験を行なった。下記表３で示すように、実施例２は、ニッケルイオン濃度の低下が確認できた。
（実施例３）
実施例１において、中黄麻４号の乾燥物として、葉の占める割合を１００質量％とした乾燥物（成分１を７．０質量％含有）に変えた他は、実施例１と同様にして実験を行なった。下記表３で示すように、実施例３は、ニッケルイオン濃度の低下が確認できた。
（比較例１）
実施例１において、中黄麻４号の乾燥物として、茎・根を主に含有する、葉を含有しない乾燥物（成分１を０．１質量％含有）に変えた他は、実施例１と同様にして実験を行なった。下記表３で示すように、比較例１では、ニッケルイオンの濃度の低下は少なかった。
（比較例２）
実施例１において、中黄麻４号の乾燥物として、葉の占める割合を３質量％とした乾燥物（成分１を０．２１質量％含有）に変えた他は、実施例１と同様にして実験を行なった。下記表３で示すように、比較例２では、十分なニッケルイオンの濃度の低下は得られなかった。
（比較例３）
実施例１において、中黄麻４号の乾燥物として、葉の占める割合を５質量％とした乾燥物（成分１を０．３５質量％含有）に変えた他は、実施例１と同様にして実験を行なった。下記表３で示すように、比較例３では、十分なニッケルイオンの濃度の低下は得られなかった。
（実施例４）
実施例１において、中黄麻４号の乾燥物に変えて、中黄麻４号の乾燥物の成分１の抽出物を用い、係る抽出物を５０ｐｐｍ、直接添加した他は、実施例１と同様にして実験を行なった。下記表３で示すように、実施例４は、ニッケルイオン濃度の低下が確認できた。
（実施例５）
実施例４において、中黄麻４号の乾燥物の成分１の抽出物の添加量を５ｐｐｍに変えて添加した他は、実施例４と同様にして実験を行なった。下記表３で示すように、このように少ない添加量であっても、実施例４と同様の優れたニッケルイオン濃度の低下が確認できた。
（実施例６）
実施例１において、植物の種類として、中黄麻４号に変えて、長朔黄麻の中国農業科学院麻類研究所による鑑定番号、皖品▲鑑▼登字第１２０９００６、「中黄麻３号」を使用した以外は、実施例１と同様に実験を行った。
実施例１の方がニッケルイオンの濃度低下効果は優れていたが、実施例６もほぼ実施例１と同様、良好なニッケルイオンの濃度低下効果を示した。
Figure 0007131894000012

Claims (9)

  1. 抽出物の製造方法であって、
    乾燥植物を粉砕し、酢酸エチルを用いて抽出する工程、
    抽出残渣をさらに蒸留水を用いて抽出して、上澄を得る工程、
    前記上澄を透析によって分画分子量１２，０００以上の成分（分画成分１）、及び分画分子量１２，０００未満の成分を分離する工程、を含み、
    前記乾燥植物が、長朔黄麻、又はモロヘイヤであることを特徴とする、抽出物の製造方法。
  2. 抽出物の製造方法であって、
    乾燥植物を粉砕し、酢酸エチルを用いて抽出する工程、
    抽出残渣をさらに蒸留水を用いて抽出して、上澄を得る工程、
    前記上澄を透析によって分画分子量１２，０００以上の成分（分画成分１）、及び分画分子量１２，０００未満の成分を分離する工程、
    前記分画分子量１２，０００未満の成分をさらに透析によって分画分子量６，０００未満の成分を得る工程、及び、
    前記分画分子量６，０００未満の成分をさらに透析によって分画分子量３，４００未満の成分（分画成分２）を分離する工程、を含み、
    前記乾燥植物が、長朔黄麻、又はモロヘイヤであることを特徴とする抽出物の製造方法。
  3. 長朔黄麻、又はモロヘイヤの抽出物であって、
    前記抽出物が、請求項１に記載の抽出物の製造方法で分離された分画成分１、及び請求項２に記載の抽出物の製造方法で分離された分画成分２の少なくともいずれかであることを特徴とする抽出物。
  4. 前記抽出物が前記分画成分２である場合、前記分画成分２が、水溶性のキトサン類である、請求項３に記載の抽出物。
  5. 請求項３から４のいずれかに記載の抽出物を含有することを特徴とする水浄化剤。
  6. 高分子凝集剤を含有する、請求項５に記載の水浄化剤。
  7. 前記高分子凝集剤がポリアクリルアミドである、請求項６に記載の水浄化剤。
  8. 請求項６から７のいずれかに記載の水浄化剤を、排水に供することにより、排水中の無機系不溶物を除去することを特徴とする排水処理方法。
  9. 前記排水が、ニッケル、フッ素、鉄、銅、亜鉛、クロム、ヒ素、カドミウム、錫、及び鉛の少なくともいずれかを有する無機系不溶物を含有する排水である、請求項８に記載の排水処理方法。
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